PARTE I: MODELLAZIONE DEL VEICOLO 1. Introduzione alla dinamica dei veicoli Modelli generali per lo studio del veicolo Architettura e sotto-sistemi di un veicolo: struttura, sistema di propulsione, sistemi di trasmissione, dispositivi per il controllo dell’assetto e della spinta, sospensioni, sensori, attuatori 2. Moto del veicolo e suo controllo Principio di Hamilton e approccio di Eulero-Lagrange Modelli lineari e non lineari, modelli per linearizzazione, stabilità Modelli speciali di sotto-sistemi adatti alla progettazione Elementi di base per il controllo a retroazione di sotto-sistemi del veicolo Controllori PID Problemi di controllo ottimo basati sul principio di Hamilton Teoria del controllo ottimo secondo Pontryagin Teoria del controllo ottimo del veicolo basato su tecnica LQR 3. Cinematica e dinamica dei pneumatici Teoria del rotolamento di una ruota deformabile Equazioni generali della cinematica della ruota elastica Relazioni costitutive elastiche Relazioni costitutive di intefaccia ruota-piano stradale Modello Brush e suoi sviluppi Modello Brush-Rod-Beam Effetto combinato di slittamento longitudinale e laterale Modelli generalizzati a cinematiche complesse Modello semiempirico di Pacejka Dinamiche transitorie del pneumatico in rotolamento: effetti di propagazione d’onda e velocità critica di rotolamento 4. Sistemi di propulsione, di trasmissione e loro accoppiamento Caratteristiche generali e modellistica di motori a combustione interna e di motori/generatori elettrici Tipologie di trasmissioni: tradizionale a ingranaggi, robotizzata/automatica, epicicloidale; CVT (Continuous Variable Transmission): a cinghia, idraulica, a ripartizione di potenza elettromagnetica, puramente elettromagnetica, impianto di trasmissione per veicoli ibridi, Torotrak, trasmissione giroscopica Prestazioni fondamentali dei sistemi di trasmissione Scelta del rapporto di riduzione nelle trasmissioni tradizionali Scelta del controllo di CVT Modellistica dell’impianto di trasmissione Controllo dell’impianto di trasmissione 5. Vibrazioni e sospensioni Teoria generale delle sospensioni: Comfort e mobilità Sorgenti di vibrazione Analisi di un quarto dell’intero veicolo: valori di rigidezza e di smorzamento Architettura dei sistemi sospensivi e gradi di libertà Geometria delle differenti soluzioni in uso Analisi del rollio Centro cinematico di rollio Centro statico di rollio Dinamica del rollio e ribaltamento Analisi del beccheggio Comfort: principi di progettazione (coincidenza di frequenze naturali di beccheggio-sollevamento) Mobilità: anti-affondamento e anti-beccheggio Sospensioni speciali: a compensazione pneumatica, idro-pneumatica, mista, interconnessa Teoria e progetto di sistemi semi-attivi di controllo intelligente dello smorzamento (Skyhook e sviluppi recenti) Modelli dinamici 6. Dinamica generale dei veicoli Modelli dinamici speciali: roll, pump-pitch, forward-yaw-sway PARTE II: SIMULAZIONE DINAMICA DELLE MANOVRE DI VEICOLI 1. Dinamica longitudinale del veicolo Accelerazione del veicolo con trasmissioni convenzionali Accelerazione del veicolo con trasmissioni automatiche e controllate Frenatura con sistemi frenanti tradizionali e controllati attivamente 2. Dinamica in curva Cinematica di sterzatura Dinamica della sterzatura e accoppiamento con la dinamica del pneumatico e del sistema sospensivo Stabilità del veicolo 3. Sotto-sistemi di controllo Sistemi di sospensione intelligente ABS, ESP e altri sistemi di controllo attivi e semi-attivi

Massimo Guiggiani, “Dinamica del Veicolo”, Città Studi, 2007. Giancarlo Genta, “Meccanica dell'Autoveicolo”, Levrotto & Bella, 2000. H.B. Pacejca, “Tyre and Vechicle Dynamics”, Butterworth-Heinemann, 2002. A. Carcaterra, "Vehicle Dynamics and Mechatronics", 2018